KR20100122310A - 준설매립지반의 표층수 처리장치 및 그 장치를 이용한 표층수 처리공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 준설매립된 초연약지반의 표층수를 집배수하여 병충해를 방지할 수 있도록 한 표층수 처리장치 및 그 장치를 이용한 표층수 처리공법에 관한 것으로, 준설매립지의 면적 및 우수량에 무관하게 표층수를 신속하고 원활하게 제거할 수 있도록 함은 물론 별도의 추가 공사 없이 표층의 표면 강도 증가 및 공사장비의 주행성을 확보할 수 있도록 한 것이다.

현재 이러한 표층수의 제거를 위하여 시행되고 있는 방법으로는, 자연증발을 통한 표층수의 제거가 이루어지도록 하는 P.T.M 공법이 있으나, 자연증발을 통한 표층수의 제거는 상당한 기간이 소요되고, 장마철이나 폭우가 발생되는 기간 동안에는 자연증발량보다 우수량이 많아 표층수의 제거가 불가능할 뿐 아니라 집수조가 무너지거나 흐트러져 이후의 표층수 제거가 불가능한 문제점이 있고, 또한 이러한 문제점은 추후 재시공에 따라 경제적 손실과 후속 공정에의 차질이 연차적으로 발생된다는 것이다.

따라서 본 발명은, 투수성 섬유로 제조된 튜브 내부에 다공성 투수구를 갖는 실린더드레인을 결합 고정시키고, 그 외측으로는 모래를 중량투수체로 속채움시켜 자중을 통한 표층부의 압입으로 초연약지반에 설치가 가능하도록 하여 중량투수체를 통한 집수 및 실린더드레인을 통한 배수가 이루어지도록 되는 표층수 처리장치를 제공하여 준설매립지반의 표층수를 처리토록 한 것이다.

준설매립, 표층수, 투수성 섬유, 초연약지반

Description

준설매립지반의 표층수 처리장치 및 그 장치를 이용한 표층수 처리공법{A system and method to trating surface water of a dredged relained land}

본 발명은 준설매립된 초연약지반의 표층수를 집배수하여 병충해를 방지할 수 있도록 한 표층수 처리장치 및 그 장치를 이용한 표층수 처리공법에 관한 것으로, 준설매립지의 면적 및 우수량에 무관하게 표층수를 신속하고 원활하게 제거할 수 있도록 함은 물론 별도의 추가 공사 없이 표층의 표면 강도 증가 및 공사장비의 주행성을 확보할 수 있도록 한 것이다.

통상 준설토를 매립하여 조성되는 준설매립지는 변형성이 큰 슬러지 상태의 초연약지반이기 때문에 매립지의 표면으로 많은 양의 표층수가 발생되게 되는 것으로, 이때 표층수는 병충해의 원인이 될 뿐 아니라 매립지 표면의 강도를 저하시켜 많은 문제점을 발생시키게 되는 것이다.

따라서 이러한 표층수의 제거를 위하여 현재 시행되고 있는 방법으로는, 준설매립지의 상부표층에 고랑의 형태로 이루어지는 집수조가 반복적으로 형성되어지도록 시공하여 각각의 집수부로 표층수가 집수되어져 자연증발을 통한 표층수의 제거가 이루어지도록 하는 표층건조처리공법(Progressive Trenching Method(P.T.M)) 이 있다.

그러나 이러한 공법을 이용한 표층수의 처리 방식은, 자연증발을 통한 표층수의 제거가 이루어지는 것이기 때문에 표층수가 자연 증발을 통하여 제거되기까지는 꽤 오랜 기간이 소요되는 문제점이 있는 것이다.

또한 장마철이나 폭우가 발생되는 경우에는 자연증발량보다 우수량이 많기 때문에 이 기간 동안에는 표층수의 제거가 불가능할 뿐 아니라 집수조가 무너지거나 흐트러져 이후의 표층수 제거가 불가능하다는 것이다.

따라서 이후의 표층수 제거를 위해서는 반드시 재시공이 이루어져야 하기 때문에 이에 따른 표층수 제거를 위한 공기의 연장으로 후속 공정에 차질이 발생됨은 물론 재시공에 따른 경제적 손실이 발생된다는 것이다.

또한 후속 공정을 위한 공사장비의 주행성 확보를 위해서는 표층수 제거를 위하여 준설매립지반의 표층부에 형성되어 있던 집수부를 모두 철거하여야 하는 추가 공사가 요구되어 이에 따른 후속 공정에의 차질이 연차적으로 발생된다는 것이다.

따라서 본 발명은, 준설매립지반의 표면에 자중을 통한 표층부의 압입으로 설치되어 수압차를 이용한 집수 및 진공압을 통한 배수가 이루어지도록 하는 표층수 처리장치를 제공하여 표층수의 신속하고 원활한 처리가 가능하도록 함은 물론 면적 및 우수량에 무관하여 상기한 종래의 문제점들이 발생치 않도록 함으로써 표층수의 제거가 효율적이면도 경제적으로 이루어질 수 있도록 하고자 함이다.

이를 위하여 본 발명의 표층수 처리장치는, 투수성 섬유로 제조된 튜브 내부에 다공성 투수구를 갖는 실린더드레인을 결합 고정시켜 구성토록 하고, 상기 튜브 내부로는 중량투수체를 속채움시켜 자중을 통한 표층부의 압입으로 준설매립지의 표층부에 설치가 가능하도록 한 것이고, 설치된 상태에서는 수압차를 이용하여 중량투수체를 통한 실린더드레인으로의 집수 및 진공압을 이용한 배수가 이루어지도록 구성한 것이다.

본 발명의 표층수 처리장치는, 수압차와 진공압을 이용한 표층수의 신속하고 원활한 처리가 이루어질 수 있는 것이고, 우수량에 전혀 영향을 받지 않게 되어 공기의 단축은 물론 재시공이 전혀 필요치 않기 때문에 이에 따른 경제적 손실을 방지할 수 있는 것이고, 표층수의 제거 후 본 발명의 처리장치를 철거하지 않은 상태에서 별도의 추가 공정 없이 후속 공정이 바로 진행될 수 있게 됨으로써 후속 공정 에 전혀 차질이 발생되지 않게 되는 것이다.

이하에서는 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 하겠다.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 표층수 처리장치는, 투수성 섬유로 제조된 튜브(10) 내부에 주입구(11)를 통하여 유입된 중량투수체(30)가 속채움되고, 상기 중량투수체(30)가 속채움된 튜브(10)의 내부에는 튜브(10) 내부로 투수되어지는 표층수가 유입되어 집수되도록 다공성 투수구(21)를 갖는 실린더드레인(20)이 형성되고, 상기 실린더드레인(20)은 일단은 막혀지고 타단은 개구된 상태로 상기 튜브(10)를 관통하여 외부로 노출되어지고, 상기 실린더드레인(20)의 노출된 개구부로는 집수된 표층수를 외부로 배수시킬 수 있도록 하기 위한 배수관(1)이 연결 구성된 것이다.

이때 상기 튜브(10)는 폴리에스테르(PET) 또는 폴리프로필렌(PP) 등의 고분자 합성섬유로 직조되어 투수가 가능하면서 속터짐을 방지할 수 있을 정도의 내구성을 갖는 원단으로 이루어져 하며, 연약지반에의 설치 시 외부로 노출되어지는 부분이 자외선으로부터의 변형이 없도록 자외선에 견딜 수 있는 원단으로 이루어져야 하는 것이다,

또한 상기 실린더드레인(20)은 유동성을 위하여 연질성 소재로 이루어져 지반 변형에 따른 튜브(10)의 형태 변형 시에도 탄력적으로 유동되어 꺽임에 의한 파손이 발생되지 않도록 되어 있다.

또한 상기 실린더드레인(20)는 튜브(10) 내부의 하측 내면에 형성토록 하여 표층수가 수압차에 의하여 중량투수체(30)를 통하여 튜브(10)의 하측으로 흘러내려 실린더드레인(20) 내부로의 효율적인 집수 및 실린더드레인(20)을 통한 효율적인 배수가 이루어질 수 있도록 되어 있다.

또한 상기 실린더드레인(20)에 형성되어 있는 투수공(21)은 튜브(10) 내부에 속채움되는 중량투수체(30)의 규격보다 작은 규격으로 이루어지도록 하여 튜브(10) 내부로 집수되는 표층수의 유입만이 가능하고 속채움된 중량투수체(30)의 유입은 방지할 수 있도록 되어 있다.

이때 상기 실린더드레인(20)의 투수공(21)은 실린더드레인(20)의 길이에 따른 배수 시의 압력손실을 고려하여 개구된 부분으로부터 막혀진 부분으로 갈수록 크기가 커지도록 함으로써 실린더드레인(20) 전체의 균일한 배수가 이루어질 수 있도록 되어 있다.

또한 상기 튜브(10)의 주입구(11)는 튜브(10)의 외측 상부에 형성토록 하고, 중량튜브체(30)의 빠짐 방지를 위하여 밀봉토록 하는 것이다.

또한 상기 중량투수체(30)로는, 실트, 모래, 등 튜브(10) 내부에의 속채움 시 표층수에 대한 투수성이 우수하면서도 여과 기능을 갖으면서 자중 기능을 가질 수 있는 모래를 사용하는 것이고, 펌핑수단을 사용하여 주입구(11)를 통한 튜브(10) 내부로의 속채움이 가능하도록 하는 것이다.

이때 상기 중량투수체는 조립질 모래를 사용하는 것으로서, 세립분이 많은 모래를 사용하여 튜브(10) 내부에 속채움할 경우에는 속채움된 튜브(10) 내부의 공 극이 너무 작아 중량투수체(30)를 통한 투수가 어렵기 때문에 실린더드레인(20)으로의 집수에 어려움이 있는 것이다.

따라서 상기와 같이 구성된 본 고안의 표층수 처리장치는, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 초연약지반의 표층면에 상기한 튜브(10)를 일정 간격이 되도록 일렬로 배열하여 다수 개 설치하고, 각 튜브(10)의 일단부로 노출되어 있는 실린더드레인(20)의 개구된 일단으로는 배수관(1)의 입구를 연결하여 시공하는 것이다.

이때 상기 배수관(1)은 각각의 실린더드레인(20)에 각각 별도로 연결하여 각각의 배수관(1)을 통한 배수가 이루어지도록 할 수 있는 것이나, 본 발명에서는 각각의 실린더드레인(20)에 가지관(1a)을 연결하고 각각의 가지관(1a)은 연결관(3)을 통하여 하나로 합류되어지도록 하여 하나의 배수관을 통한 배수가 이루어지도록 함으로써 표층수 처리를 위한 관리의 용이함을 갖도록 할 수 있는 것이다.

또한 상기 실린더드레인(20)과 배수관(1)이 연결되는 부분으로는 고정장치(4)를 설치하여 실린더드레인(20)과 배수관(1)이 연결된 부분이 유동되지 않도록 함으로써 유동으로 인한 표층수 제거 효율의 저하를 방지할 수 있도록 할 수 있는 것이다.

또한 상기 배수관(1)에는 배수관(1)을 통하여 배수되어지는 표층수의 진공흡입을 통한 배수가 이루어지도록 하기 위한 진공펌프(2)가 형성되어 지반 외부로의 신속하고 원활한 배수가 이루어지도록 하는 것이다.

따라서 초연약지반의 표층면에 설치되어진 본 발명의 표층수 처리장치는, 속채움된 중량투수체(30)에 의한 자중으로 튜브(10)의 하측부가 초연약지반의 표층부 를 압박하여 튜브(10) 내부에 형성되어 있는 실린더드레인(20)이 지중에 위치되게 됨으로써 표층수는 물론 지중수까지 튜브(10) 내부로 투수되어 튜브(10) 내부에 채워져 있는 중량투수체(30) 사이의 공극을 통하여 신속하고 원활하게 투수토록 되면서 발생되어지는 수압차에 의하여 실린더드레인(20)의 투수공(21)을 통하여 실린더드레인(20) 내부로의 신속하고 원활한 집수가 이루어지게 되는 것이고, 실린더드레인(20) 내부로 집수된 표층수(지중수 포함)는 실린더드레인(20)에 연결되어 있는 배수관(1)을 통하여 배수관(1)에 연결되어 있는 진공펌프(2)의 진공압에 의하여 진공흡입되어 지반 외부로의 배수가 이루어지게 되는 것이다.

따라서 이러한 표층수의 처리공법은, 비교적 넓은 면적의 준설매립지라도 표층수를 신속하고 원활하게 집배수시킬 수 있어 표층수의 효율적인 제거가 가능하게 되는 것이다.

또한 장마철이나 폭우가 발생될 경우라도 표층수의 연속적인 집배수가 가능하여 후속 공정에 전혀 영향을 미치지 않게 됨으로써 경제적 손실이 없으며, 표층수 제거 후 철거 또는 별도의 추가 공정 없이 후속 공정을 그대로 시행할 수 있어 이에 따른 추가 공사비가 필요치 않을 뿐 아니라 폐기물도 발생되지 않게 되는 것이다.

또한 중량투수체(30)에 의하여 표층수가 튜브(10) 내부로 집수되는 과정에서 표층수에 포함되어 있는 각종 이물질들이 여과되어 실린더드레인(20)의 투수공(21)이 막히는 현상을 방지할 수 있기 때문에 집수 및 배수 능력이 시종일관 거의 변함이 원활하게 이루어질 수 있게 되는 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 처리장치의 개략적 구성도.

도 2는 본 발명의 처리장치에 형성되어있는 실린더 드레인의 개략도.

도 3은 본 발명의 처리장치를 초연약지반에 시공한 상태의 평면도.

도 4는 본 발명의 처리장치를 초연약지반에 시공한 상태의 종단면도.

도 5는 본 발명의 처리장치를 초연약지반에 시공한 상태의 횡단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 배수관 2: 진공배수장치

3: 연결장치 4: 고정부재

10: 튜브 11: 주입구

20: 실린더드레인 21: 투수구

30: 중량투수체

Claims (7)

1. 중량투수체(30)가 속채움된 투수성 튜브(10)의 내부에 표층수(지중수 포함)가 유입되어 집수되도록 다공성 투수구(21)를 갖는 실린더드레인(20)이 형성되고, 상기 실린더드레인(20)은 일단은 막혀지고 타단은 개구된 상태로 상기 튜브(10)를 관통하여 외부로 노출되어지고, 상기 실린더드레인(20)의 노출된 개구부로는 집수된 표층수를 외부로 배수시킬 수 있도록 하기 위한 배수관(1)이 연결되고, 상기 배수관(1)에는 진공펌프(2)가 형성되도록 구성된 준설매립지반의 표층수 처리장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 실린더드레인(20)은 튜브(10) 내부의 하측 내면에 형성되어 튜브 내부로 투수되는 표층수의 수압차에 의하여 집수토록 된 준설매립지반의 표층수 처리장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 실린더드레인(20)에 형성된 투수공(21)은 튜브(10) 내부에 속채움되는 중량투수체(30)의 규격보다 작은 규격으로 이루어지고, 개구된 부분으로부터 막혀진 부분으로 갈수록 크기가 커지도록 된 준설매립지반의 표층수 처리장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 중량투수체(30)는 모래가 사용된 것이 특징인 준설매립지반의 표층수 처리장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 실린더드레인(20)과 배수관(1)이 연결되는 부분으로는 연결된 부분의 유동 방지를 위한 고정장치(4)가 형성된 준설매립지반의 표층수 처리공법.
6. 초연약지반의 표층면에, 내부에 다공성 투수구(21)를 갖는 실린더드레인(20)이 형성되고 중량투수체(30)가 속채움된 다수 개의 투수성 튜브(10)를 일정 간격이 되도록 일렬로 배열되게 시공하고, 상기 튜브(10)의 일단부로 관통되어 외부로 노출되어지는 실린더드레인(20)의 개구부로는 배수관(1)의 입구가 연결되도록 시공하고, 상기 배수관(1)에는 진공압을 통한 외부로의 배수가 이루어지도록 하기 위한 진공펌프(2)가 연결되도록 시공하는 준설매립지반의 표층수 처리공법.
7. 제 1항에 있어서, 상기 배수관(1)은 각각의 실린더드레인(20)에 가지관(1a)을 연결하고 각각의 가지관(1a)은 연결관(3)을 통하여 하나로 합류되어지도록 시공하는 준설매립지반의 표층수 처리공법.

Images